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中四數學

變分

正變、反變、聯變和部分變,以及怎樣從已知數據求出常數。整個單元都屬基礎課程,DSE 經常把它與其他課題結合起來考。

學習重點

  • 6.1 正變和反變;生活中的問題。
  • 6.2 正變和反變的圖像。
  • 6.3 聯變和部分變;生活中的問題。

先要懂:數與代數基礎(中一至中二)、百分法

重要詞彙

中文English
隨……正變varies directly as
隨……反變varies inversely as
聯變joint variation
部分變partial variation
變分常數variation constant

標準步驟

把文字寫成方程

文字方程
y 隨 x 正變y = kx
y 隨 x² 正變y = kx²
y 隨 x 反變y = k/x
y 隨 x 和 z 聯變y = kxz
y 隨 x 正變,並隨 z 反變y = kx/z
y 部分是常數,部分隨 x 正變y = a + bx(兩個常數)
y 部分隨 x 正變,部分隨 x² 正變y = ax + bx²

解變分問題

  1. 寫出含 k 的方程(部分變則用 a 和 b)。
  2. 代入已知數值求 k。部分變需要兩組數值,並解聯立方程。
  3. 寫出代入 k 值後的完整方程。
  4. 用這條方程回答問題。

百分變化

把每個新數值寫成一個因子(+20% → 1.2),把因子代入方程,再與 1 比較。不用求 k。

例題

例 1:y 隨 x² 正變,並隨 z 反變。當 x = 2、z = 3 時,y = 12。求當 x = 3、z = 27 時 y 的值。
y = kx²/z
12 = k(4)/3,所以 k = 9
y = 9(3²)/27 = 3
例 2:在例題 1 中,x 增加 20%,z 減少 10%。求 y 的百分變化。
新的 y = k(1.2x)² / (0.9z) = (1.44 / 0.9) × kx²/z = 1.6y
y 增加 60%
例 3:印刷 n 本書的費用 $C 部分是常數,部分隨 n 正變。印 100 本需 $3500,印 250 本需 $5000。以 n 表示 C。
C = a + bn
3500 = a + 100b
5000 = a + 250b
相減:1500 = 150b,所以 b = 10,a = 2500
C = 2500 + 10n

常見錯誤

  • 把「正變」寫成 y = x + k(應該是 y = kx)。
  • 部分變只用一個常數。
  • 把「隨 x 的平方根反變」寫成 k/x²,而不是 k/√x。
  • 百分變化:把百分率相加(+20% 和 −10%),而不是把因子相乘。

DSE 怎樣考

  • 甲部(2):用兩組數據求部分變的方程,再接著問相關問題,例如某個費用可印多少本,或用判別式求數值的範圍。
  • 卷二:y 的百分變化;選出正變或反變的圖像(通過原點的直線,或類似 y = k/x 的曲線)。

不敢問的問題

k 是甚麼?

在這個情況下連繫 x 和 y 的一個固定的數。求出一次後,題目其他部分都用它。

怎樣知道是部分變?

題目有「部分……部分……」的字眼,或者費用由固定部分加上會增長的部分組成。

為甚麼百分變化不用求 k?

前後的 k 相同,比較時會互相約去。

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